En un momento en el que hablamos cada vez más sobre el medio ambiente y la racionalización del uso de energía, el almacenamiento de energía térmica representa una solución técnica adaptada a los sistemas industriales de refrigeración y aire acondicionado. Las cargas de enfriamiento de los edificios de oficinas a menudo alcanzan un nivel máximo dos o más veces que la carga promedio diaria de 24 h. Algunos procesos industriales también tienen picos de carga o «picos»; que aumentan mucho más que la carga promedio. Además, muchas empresas de servicios eléctricos imponen cargos por demanda en función de la mayor demanda de energía del cliente durante las horas pico y / o durante todo el ciclo de facturación. El STL es una solución ideal y eficiente para estas aplicaciones.
Los sistemas de refrigeración tradicionales están diseñados para satisfacer la demanda máxima de enfriamiento, que ocurre solo unas pocas horas por año, y por lo tanto pasan su vida operativa trabajando a una capacidad reducida y baja eficiencia. El STL, que es adecuado para cualquier sistema de aire acondicionado o planta de refrigeración, permite reducir significativamente la capacidad instalada de la enfriadora (y el tamaño de otros componentes), generalmente entre 40 y 60%. El sistema de almacenamiento de energía térmica STL proporciona el déficit de energía cuando la demanda es mayor que la capacidad de la enfriadora. Por lo tanto, la operación de la enfriadora es continua y su eficiencia es máxima. Esta es la forma más efectiva de reducir los costos operativos de la refrigeración de procesos y el aire acondicionado de los edificios y aprovechar el bajo costo de la electricidad fuera del pico y reducir la carga de la demanda al reducir el suministro eléctrico requerido. El STL permite una gestión real de la energía de refrigeración según la demanda.
La reducción en el tamaño del enfriador también reduce la cantidad de refrigerante utilizado, un punto que es cada vez más importante con las nuevas leyes restrictivas sobre refrigerantes. Además, el STL permite el consumo de electricidad nocturna producida con una mayor eficiencia (2 300 kcal / kWh en comparación con 3500-4000 kcal / kWh en las horas pico). El resultado es una reducción de las emisiones de CO2 y un ahorro de energía.
LA TECNOLOGÍA STL
STL
El almacenamiento de energía térmica térmica latente permite una densidad de energía muy alta (6 a 12 veces más importante que la energía de almacenamiento sensible). El volumen de almacenamiento y las pérdidas térmicas se reducen considerablemente. El STL está compuesto por un tanque lleno de nódulos (bolas) y fluido de transferencia de calor. Los nódulos ocupan aproximadamente el 60% del volumen del tanque, y el 40% restante está ocupado por el fluido. El número de nódulos en un sistema determina tanto la tasa de intercambio de calor entre los nódulos y el fluido de transferencia de calor como también la energía total almacenada en el STL.
Nódulos
Los nódulos esféricos (bolas) se moldean por soplado a partir de una mezcla de poliolefinas y se rellenan con PCM (Material de cambio de fase). Una gama de PCM permite que la energía térmica se almacene a temperaturas entre -33 ° C y + 27 ° C. Los nódulos de 98 mm de diámetro (nódulos AC y AN) están hechos para aplicaciones a bajas temperaturas de -2,6 a -15 ° C y sistemas de aire acondicionado a 0 ° C. Además de su excelente rendimiento térmico en términos de capacidad de intercambio, los nódulos de CRISTOPIA tienen una larga vida útil, el equivalente a 30 a 40 años de uso en condiciones normales.
Características del nódulo
- Material: mezcla de poliolefinas.
- Neutralidad química con respecto a PCM y fluidos de transferencia de calor
- Espesor superior a 1 mm: sin migración del fluido de transferencia de calor
- Esfera obtenida por moldeo por soplado: sin fugas
- Soldadura ultrasónica de la tapa.
- Reserva de expansión: menor estrés de sobres
- Vida útil equivalente a 30-40 años de uso en condiciones normales
- Reciclable
Un fluido de transferencia de calor MEG o MPG
El fluido de transferencia de calor de los nódulos de almacenamiento de energía térmica está hecho de agua y mono etilenglicol (MEG) o agua y mono-propilenglicol (MPG). La concentración de MEG o MPG varía con la temperatura de cambio de fase del nódulo.
La experiencia de Cristopia en materiales de cambio de fase
CRISTOPIA tiene una experiencia única en Materiales de cambio de fase (PCM), los resultados de más de 30 años de I + D en colaboración con centros técnicos y universidades en Francia y en Europa. Hemos trabajado en todo tipo de PCM (transición líquida sólida) en un amplio rango de temperaturas de -64 ° C a + 120 ° C: materiales inorgánicos (sales hidratadas) y materiales orgánicos (parafinas y ácidos grasos o bio PCM). Nuestra experiencia se centra en PCM (formulación, nucleación, caracterización, durabilidad, reciclabilidad, …) en el embalaje y la encapsulación de PCM, en los materiales de encapsulación (compatibilidad entre materiales, envejecimiento, …), en los procesos de fabricación industrial y la ingeniería. del sistema de almacenamiento de energía térmica con PCM.
Un tanque a medida
El intercambio de calor entre los nódulos y el sistema de almacenamiento de energía térmica se realiza mediante el fluido de transferencia de calor dentro del tanque. Las dimensiones del tanque se calculan de acuerdo con la instalación y la capacidad STL. El tanque puede ser cilíndrico (acero negro), resistiendo presiones de hasta 10 bar, o rectangular (concreto o acero) para la presión de servicio atmosférica. Los tanques cilíndricos pueden ser horizontales, verticales, instalados en interiores, exteriores o enterrados.
Lo que necesitas saber sobre la tecnología
- Una solución que permite gestionar importantes necesidades de refrigeración energética para aire acondicionado y refrigeración industrial.
- Muchos beneficios, como la reducción de hasta un 70% en la capacidad instalada de la enfriadora, el uso de electricidad a los precios más bajos y la gestión de la producción de refrigeración en función de las necesidades reales.
- El STL está compuesto por un tanque lleno de nódulos y fluido de transferencia de calor (mezcla de agua y monoetilenglicol y agua o mono-propilenglicol). La concentración de MEG o MPG varía con la temperatura de cambio de fase del nódulo.
MODOS DE OPERACIÓN DE NUESTRA SOLUCIÓN DE ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA TÉRMICA
El diseño hidráulico depende de criterios técnicos como la diferencia entre las temperaturas de salida y de retorno (ΔT) y las estrategias STL utilizadas (modos de operación), … y criterios económicos como la optimización de los costos de inversión y operación. A continuación se presentan 4 diseños hidráulicos básicos utilizados para la instalación de aire acondicionado y refrigeración industrial. Elegimos y adaptamos el sistema hidráulico durante la fase de ingeniería para satisfacer las necesidades de nuestros clientes.
Lo que necesita saber sobre el funcionamiento del sistema.
- El diseño paralelo con una válvula de 3 vías brinda una gran flexibilidad al pilotar la instalación.
- El diseño de flujo variable limita el consumo de bombas y aumenta la eficiencia energética de la instalación.
- El diseño de la serie aguas abajo o aguas arriba permite operar con un alto ΔT y dar prioridad tanto a la operación como al ahorro de costos de inversión.
POR QUÉ STL
Una tecnología esencial y única para aire acondicionado y refrigeración industrial.
Los sistemas de aire acondicionado (HVAC) están diseñados tradicionalmente para satisfacer las necesidades en los días más calurosos de los años. Los sistemas de refrigeración industrial a menudo suministran energía de enfriamiento durante períodos cortos de alto consumo (correspondientes a los ciclos de producción). Estos sistemas están diseñados para satisfacer la demanda máxima, pero rara vez operan a su capacidad nominal y a menudo están en espera durante varias horas. Cuando las necesidades de enfriamiento están reguladas (con horas pico y fuera de pico), es particularmente ventajoso utilizar el almacenamiento de energía térmica CRISTOPIA STL para extender el tiempo de producción durante un período más largo.
Para ahorrar tanto en energía como en costos operativos
El STL es un sistema de almacenamiento de energía térmica por calor latente con alto rendimiento energético. Al extender la producción de energía térmica durante 24 horas, STL puede reducir la capacidad de las enfriadoras en un 30 a 70%. También puede reducir la energía eléctrica en un 30 a 80% dependiendo de la tecnología de la enfriadora. El STL almacena energía durante los períodos más baratos (fuera del pico y la libera durante los períodos más caros (horas pico). Al transferir el consumo de electricidad a los momentos en que los precios de la electricidad son más ventajosos, se pueden lograr ahorros significativos en los costos de electricidad.
Histograma de la demanda de refrigeración de un edificio y su consumo diario de electricidad.
El STL reduce el tamaño de la instalación en un 30 a 70%. El ejemplo anterior muestra que, gracias al almacenamiento de energía térmica de Cristopia, el número de máquinas necesarias para la producción de refrigeración se redujo de 4 a 2, con una reducción de energía del 50%. Al almacenar energía térmica durante la noche para liberarla durante el día, esta solución permite el uso de electricidad a los precios más bajos y evita los picos.
Ventajas de almacenamiento de energía térmica de STL
Para reducir :
- tamaño de la enfriadora: de 30 a 70%
- la cantidad de fluido de refrigeración
- el tamaño de las torres de enfriamiento o enfriadores secos
- la energía eléctrica: de 30 a 80%
- la contaminación acústica
- ENCENDIDO / APAGADO de la enfriadora
- costos de mantenimiento
- costos de operacion
Para aumentar :
- la capacidad de enfriamiento de la instalación
- eficiencia energética de enfriadores
- regularidad del perfil de carga eléctrica
- rendimiento y fiabilidad de la instalación.
- vida útil del sistema
- flexibilidad del sistema
- gestión energética
Lo que necesitas saber sobre el STL
- El STL permite almacenar energía térmica cuando la electricidad es menos costosa.
- Regula la producción de refrigeración descargando la energía (acumulada en la noche) cuando la electricidad es la más cara.
- Permite reducir la potencia eléctrica del aire acondicionado y la refrigeración industrial en un 30 a 70%.
- Permite reducir los costos operativos, los costos de mantenimiento y la energía eléctrica del sistema con la transferencia a las horas de menor actividad.
MERCADOS / INDUSTRIAS
Un sistema adecuado para cualquier aplicación.
CRISTOPIA STL se adapta a cualquier tipo de aplicación de la producción de refrigeración y se integra fácilmente con las instalaciones existentes. CRISTOPIA ofrece soluciones de almacenamiento de energía térmica (TES) correspondientes a las necesidades de sus clientes (temperatura de salida, capacidad y solicitud de carga de refrigeración, etc.). Dependiendo de las necesidades del mercado, aire acondicionado (HVAC), refrigeración industrial o instalación de respaldo, elegimos la solución adecuada para proporcionar economía operativa con eficiencia energética y confort térmico dentro de los edificios.
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